Появление челюстей стало важным прорывом в эволюции позвоночных, открыв возможность откусывать и жевать. Палеонтологи выяснили особенности возникновения этой важной части скелета и её раннего развития в новом исследовании.
Практически все современные позвоночные, как млекопитающие, так и птицы, рептилии, амфибии, хрящевые и костные рыбы. имеютНижняя челюсть играет важную роль в откусывании и пережевывании пищи. Миноги и другие круглоротые, являющиеся самыми примитивными современными позвоночными, челюстями не обладают.
Вначале у всех отсутствовали челюсти — древнейшие позвоночные по этой особенности напоминают простейших миног. делает и, скажем, отсутствие миелинаПозволяющего быстро передавать импульсы по нервам.
Первые позвоночные имели жабры для дыхания под водой. Жабры были устроены с помощью костных опор — жаберных дуг. смоглиИзменить назначение и превратиться в основу для первоначальных челюстей.
Челюсти представляют собой важнейший элемент строения гнатостомов, или животных с челюстями. рассказалВильям Дикин, аспирант Университета Бристоля (Великобритания) и один из авторов нового исследования, говорит: «Челюсти почти у всех и всегда используются для захвата и переработки пищи. Передние или задние конечности и хвост не могут похвастаться такой универсальностью». могут иметь самое разное назначение».
Поэтому Уильям считаетЧелюсти представляют собой исключительный объект для изучения эволюции. Благодаря строгим и всеобщим параметрам, которыми можно описать эту часть черепа у различных позвоночных, возможно объективное сравнение.
Чтобы разобраться с этим вопросом, авторы новой статьи в журнале Science AdvancesПроанализировали 121 вид древних позвоночных, описав 45 параметров челюстей каждого вида. В частности, речь идет о плакодермах, или панцирных рыбах, обитавших в морях конца силурийского и девонского периодов палеозойской эры. Плакодермы довольно скоро вымерли. Важно отметить, что несмотря на внешнее сходство, эти животные не являются родственниками современных рыб.
Среди изученных типов имеется известный дунклеостей. Dunkleosteus), чьи внушительные челюсти могли раздробить самые прочные кости, и всё это без зубов: их ему заменяли острые края костей.
Авторы исследования использовали сложные математические модели и анализ данных для выделения наиболее важных для эволюции параметров челюстного аппарата. Создали большой набор моделей «гипотетических челюстей» и построили пространство морфологических признаков, с помощью которого количественно описали и сравнили все многообразие.
Палеонтологи выяснили, что самые древние челюсти отлично подходили для быстрого смыкания и обладали высокой прочностью. Потому предположительно, их хозяева были хищниками. Интересно, что самыми совершенными конструкциями… оказалисьСамые старые виды отличались наибольшей простотой конструкции челюстного аппарата. Позднее, с развитием всё новых систематических групп, аппарат постоянно менялся, а иногда становился менее эффективным.
Эволюционное разделение позвоночных привело к выбору: сильные или быстро закрывающиеся челюсти. Это dilemma повлияло на развитие многих из них.